深圳藍(lán)韻醫(yī)學(xué)影像有限公司放射研發(fā)部 （廣東 深圳 518000）

內(nèi)容提要： 針對早期塵肺患者肺部病變不明顯，且常規(guī)X射線胸片圖像處理方法無法客觀顯示病變的真實信息而導(dǎo)致漏診或誤診的問題，提出一種數(shù)字X射線塵肺圖像的處理方法。首先利用Gamma曲線調(diào)整圖像的灰度分布范圍；然后利用S型曲線調(diào)整圖像的對比度，得到處理后的圖像；最后計算圖像的最優(yōu)窗寬窗位，改善圖像的顯示效果。臨床結(jié)果表明，利用這種方法處理的塵肺圖像中病變顯示清晰、信息客觀真實，能有效提高塵肺的檢出率，能為塵肺病的早期診斷和早期治療提供明確的影像學(xué)依據(jù)。

塵肺病是由于在生產(chǎn)活動中長期吸入粉塵，并聚集于肺內(nèi)，造成以肺組織纖維化為主要特征的疾病[1]。塵肺病患者在早期并沒有明顯的癥狀，發(fā)病后會出現(xiàn)咳嗽、胸痛、呼吸困難等癥狀，隨著病情加重，可出現(xiàn)肺結(jié)核、呼吸衰竭、繼發(fā)氣胸等并發(fā)癥，更嚴(yán)重的甚至?xí)＜吧黐2,3]。塵肺病是我國最常見和危害最大的職業(yè)病，約占職業(yè)病報告總數(shù)的90%，它會導(dǎo)致患者勞動能力降低，致殘，甚至死亡，是國家和企業(yè)賠償?shù)闹饕殬I(yè)病。

塵肺病對患者的健康的危害嚴(yán)重，早期發(fā)現(xiàn)并實施有效的治療能大幅度降低末期塵肺病的發(fā)病率，提高患者的生活質(zhì)量。臨床上診斷塵肺病常用的影像學(xué)檢查方法主要包括傳統(tǒng)X射線胸片、數(shù)字X射線胸片和CT等[4,5]。數(shù)字X射線胸片憑借圖像信息量大、對比度好、輻射劑量小、檢查費用低等優(yōu)點，成為當(dāng)前診斷塵肺病最常用的方法。

塵肺病的診斷是以國家統(tǒng)一制作的塵肺標(biāo)準(zhǔn)片為對照，結(jié)合患者粉塵接觸史，再由3名以上獲得職業(yè)病塵肺診斷醫(yī)師資格的診斷組進行診斷[6]。在GBZ70-2015塵肺病診斷標(biāo)準(zhǔn)中，對塵肺診斷標(biāo)準(zhǔn)片進行了調(diào)整和補充。由于常規(guī)的數(shù)字X射線胸片圖像處理方法會改變肺野的透亮度和組織邊緣的銳利度，人為夸大或掩蓋病變信息，造成塵肺病的誤診或漏診，因此不適用于塵肺圖像的處理。本文提出了一種針對塵肺圖像的處理方法，包括采集原始圖像、調(diào)整圖像的灰度分布范圍、調(diào)整圖像對比度和計算圖像的最優(yōu)窗寬窗位四個過程。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

本文共收集了135例塵肺病例（52例一期塵肺、37例二期塵肺和46例三期塵肺）和15例正常胸片圖像。

1.2 方法

1.2.1 采集原始圖像

受檢者保持胸部后前位，源像距180cm，球館中心線對準(zhǔn)受檢者的第六胸椎。根據(jù)受檢者的體型，選擇合適的管電壓值（120～140kV）。球館選擇小焦點，曝光時間一般控制在10～30ms。受檢者充分吸氣后保持屏氣狀態(tài)，曝光采集原始圖像A，受檢者可以正常呼吸。

1.2.1 調(diào)整圖像的灰度分布范圍

統(tǒng)計圖像A中灰度值的最小值MinGrayA和最大值MaxGrayA，利用公式（1）和（2）對圖像A進行灰度拉伸，調(diào)整灰度的分布范圍，得到圖像B。

其中，i和j分別表示圖像中像素點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。ImageBit表示圖像的位數(shù)。Col表示灰度拉伸力度，取值范圍為0～1，該值越小，灰度拉伸力度越大，灰度的分布范圍越廣。

1.2.3 調(diào)整圖像對比度

統(tǒng)計圖像B中灰度值的最大值MaxGrayB，利用公式（3）到（8）調(diào)整圖像B的對比度，得到圖像C。

其中，i和j分別表示圖像中像素點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。e為自然常數(shù)，取值為2.718281828。L表示對比度系數(shù)，取值范圍為1～10，該值越大，圖像的對比度越強。

1.2.4 計算圖像的最優(yōu)窗寬窗位

統(tǒng)計圖像C中灰度值的最小值MinGrayC和最大值MaxGrayC，利用公式（9）和（10）分別計算圖像C的最優(yōu)窗寬WW和最優(yōu)窗位WL。利用得到的WW和WL顯示圖像C，優(yōu)化視覺效果，供醫(yī)生進行診斷。

其中，WWCol表示窗寬系數(shù)，WLCol表示窗位系數(shù)，取值范圍都為0.5～1.5。

表1. 135例塵肺與15例正常胸片的診斷結(jié)果(n)

圖1. 塵肺圖像

1.2.5 診斷

經(jīng)本文方法處理后，再由3名獲得職業(yè)病塵肺診斷資格的醫(yī)生組成的診斷組進行診斷。

2.臨床結(jié)果與分析

根據(jù)塵肺病診斷標(biāo)準(zhǔn)，X射線塵肺圖像表現(xiàn)分為三期，其中二期塵肺和三期塵肺的診斷并不困難，但是一期塵肺的診斷結(jié)論差異較大，容易出現(xiàn)漏診和誤診。本研究診斷結(jié)果見表1。

本文方法處理的塵肺圖像效果如圖1所示。

3.討論

本方法處理后的塵肺圖像中病變顯示清晰、對比度好、視覺效果佳，不存在人為夸大或掩蓋病變的情況，能客觀地反映塵肺患者肺部病變的真實情況，診斷醫(yī)生可以輕松、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)塵肺的病變信息，有效提高塵肺的檢出率，降低誤診率和漏診率。本方法能為塵肺病的防治工作提供明確的影像學(xué)依據(jù)，為醫(yī)生制定早期治療方案提供強力支撐，切實實現(xiàn)塵肺病的早期診斷和早期治療，更好地保護塵肺患者的切身利益。